BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air
2.1.1 Definisi Air
Air adalah zat atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak diplanet lain dalam sistem tata surya dan menutupi hampir 71% permukaan bumi. Dengan kata lain karena adanya air, maka bumi menjadi satu-satunya planet dalam tata surya yang memiliki kehidupan (Kodoatie, 2010).
2.1.2 Sumber Air
Secara garis besar dapat dikatakan air bersumber dari : 2.1.2.1Laut; air laut
Air yang dijumpai didalam alam berupa air laut sebanyak 80%, sedangkan sisanya berupa air tanah/daratan, es, salju dan hujan. Air laut turut menentukan iklim dan kehidupan dibumi.
2.1.2.2Udara; Air hujan
2.1.2.3Darat; Air tanah
Air tanah disebut pula air tawar oleh karena tidak terasa asin. Berdasarkan teori lokasi air, maka air tanah dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu:
1. Air permukaan tanah
Air permukaan tanah adalah sungai, rawa-rawa, danau, waduk (buatan). Kesemuanya itu sangat tergantung curah hujan. Apabila curah hujan lebat maka air sungai dan danau akan pasang.
2. Air jauh dari permukaan tanah/air tertekan
Air terekan yaitu air yang tersimpan didalam lapisan tanah; termasuk air tanah adalah sumur gali dan sumur bor (Gabriel, 2001).
2.1.3 Sifat Umum Air 2.1.3.1 Sifat Fisika
- Titik beku 0o C;
- Masa jenis es (0o C) 0,92 g/cm³; - Masa jenis air (0o C) 1,00 g/cm³; - Panas lebur 80 kal/gram;
- Titik didih 100oC;
- Panas penguapan 540 kal/gram; - Temperatur kritis 347oC; - Tekanan kritis 217 Atm;
2.3.1.2 Sifat Kimia
Baik air laut, air hujan, maupun air tanah/air tawar mengandung mineral. Macam-macam mineral yang terkandung dalam air tawar bervariasi tergantung struktur tanah dimana air itu diambil. Sebagai contoh mineral yang terkandung dalam air itu bukan melalui suatu reaksi kimia melainkan terlarut dari suatu substansi misalnya dari batu andesit (dari batu vulkanis).
Sifat kimia yang lain yaitu konduktivitas listrik pada air paling sedikit 1000 kali lebih besar daripada cairan non metalik pada suhu ruangan.
- Air dapat terurai oleh pengaruh arus listrik - Air merupakan pelarut yang baik
- Air dapat bereaksi dengan basa kuat dan asam kuat
- Air bereaksi dengan berbagai substansi membentuk senyawa padat dimana air terikat dengannya, misalnya senyawa hidrate (Gabriel, 2001).
2.1.4 Macam-macam Analisis Air
Analisis air meliputi berbagai bidang dan metode yang dipakai meliputi kimia, fisika, dan biologi.
2.1.4.1Metode Analisis Kimia
2.1.4.2Metode Analisis Fisik
1. Memakai tes organoleptik untuk mengetahui rasa air, bau yang sangat bermakna bagi konsumen dalam hal menilai kualitas air yang siap diminum
2. Warna air ditentukan dengan metode spektrofotometri dan dengan
mengamati secara langsung
3. Konduktivitas listrik diukur dengan elektrometer dan secara tidak langsung sebagai indikasi sisa larutan (residu)
4. Residu larutan air dapat pula siukur dengan gravimeter (menunjukkan berat=massa dari contoh air)
5. Sisa suspensi memakai suspensi solid test. Ini sangat penting dalam evaluasi keregangan polutant dan efektivitas dari treatment air tersebut 6. Untuk air siap minum perlu sekali menganalisis tentang kekeruhan air dan
kejernihan
7. Memakai nephelometri yaitu pemakaian lilin yang menyala untuk menentukan kedalaman sumber air.
2.1.4.3Metode Analisis Biologi
Analisis biologi ini bertujuan untuk menentukan ada tidaknya organisme didalam air dan efek substansi didalam air. Dalam melakukan pekerjaan analisis biologi, metode klasik yang dipakai meliputi percobaan dilaboratorium, penggunaan mikroskop untuk identifikasi dan menghitung organisme didalam air.
2.1.5 Pembagian Air Berdasarkan Analisis
Berdasarkan analisis air maka air digolongkan dalam 3 (tiga) golongan yaitu air kotor/air tercemar, air siap minum, air bersih.
2.1.5.1Air Kotor/Air tercemar
Air yang bercampur dengan satu atau berbagai campuran hasil buangan disebut air tercemar/air kotor. Menurut lokasi pencemaran maka air tercemar ini digolongkan dalam 2 lokasi:
1. Air tercemar dipedesaan. Sumber pencemaran adalah hasil sampah rumah tangga, hasil kotoran hewan, hasil industri kecil
2. Air tercemar perkotaan. Sumber dari hasil sampah rumah tangga, pusat
perbelanjaan, industri kecil, industri berat, hotel, restaurant, tempat keramaian.
Pengolahan air tercemar bukan suatu hal yang mudah untuk di analisis oleh karena air tercemar mengandung bahan organik dan anorganik, kuman/bakteri dengan pH yang beraneka ragam oleh karena zat asam atau basa. Perlu beberapa disiplin ilmu dikaitkan dalam melaksanakan pengolahan air tercemar. Disiplin ilmu yang dimaksud adalah disiplin ilmu kimia, fisika dan biologi.
2.1.5.2Air Minum
1. Harus jernih, transparan dan tidak berwarna
2. Tidak dicemari bahan organik maupun bahan anorganik 3. Tidak berbau, tidak berasa, kesan enak bila diminum 4. Mengandung mineral yang cukup sesuai dengan standart 5. Bebas kuman/LKM coliform dalam batas aman
2.1.5.3Air Bersih
Air bersih adalah air yang sudah terpenuhi syarat fisik, kimia, namun bakteriologi belum terpenuhi. Air bersih ini diperoleh dari sumur gali, sumur bor, air hujan, dan air dari sumber mata air. Secara umum dapat dikatakan penggunaan air bersih sebagai berikut:
1. Akan diolah menjadi air siap minum 2. Untuk keperluan keluarga (cuci, mandi) 3. Sarana pariwisata
4. Pada industri (sarana pendingin)
5. Sebagai alat pelarut (dalam bidang farmasi/kedokteran) 6. Pelarut obat-obatan dan infus
7. Sebagai sarana irigasi 8. Sebagai sarana peternakan
9. Sebagai sarana olahraga (Gabriel, 2001). Persyaratan air bersih adalah :
1. Jernih tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak mempunyai rasa 2. Mempunyai pH sekitar 7 atau netral
5. Mempunyai BOD (Bioligical Oxygen Demand= jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan hampir semua zat organik yang terlarut).
6. Tidak mengandung ion-ion yang merugikan makhluk hidup (Krisbiyantoro, 2008).
2.2 Amonia
Amonia merupakan gas yang tak berwarna dan mudah larut dalam air (dengan membentuk larutan basa), amonia mudah bereaksi dengan air membentuk larutan amonium hidroksida. Adanya amonia didalam air erat hubungannya dengan siklus pada N dialam ini. Dengan melihat siklus tersebut dapat diketahui bahwa amonia dapat terbentuk dari :
a. Dekomposisi bahan-bahan organik yang mengandung N baik yang berasal dari hewan (misalnya faeses) oleh bakteri
b. Hydrolisa urea yang terdapat dalam urine hewan
c. Dekomposisi bahan-bahan organik dari tumbuh-tumbuhan yang mati oleh bakteri
Amonia juga merupakan suatu zat yang menimbulkan bau yang sangat tajam sehingga kehadiran bahan ini dalam air minum dan air bersih adalah menyangkut perubahan fisik dari pada air tersebut yang akan mempengaruhi kesehatan masyarakat. Standar kualitas air minum dan air bersih dari Dep. Kes R.I menetapkan persyaratan kadar amonia yg diperbolehkan ada pada air minum dan air bersih (Sutrisno, 2004).
Ammonia (UIA) yang beracun. Kedua bentuk amonia tersebut di dalam air berada dalam keseimbangan sepetri terlihat dari persamaan reaksi berikut:
NH4+ + OH- NH3 + H2O
Makin tinggi pH air, daya racun amonia semakin meningkat, sebab sebagian besar berada dalam bentuk NH3, sedangkan amonia dalam bentuk molekul (NH3) lebih beracun daripada yang berbentuk ion (NH4+). Amonia dalam bentuk molekul dapat menembus bagian membran sel lebih cepat daripada ion NH4+ (Kordi K, 2007).
Pada pH 6, yang terdapat dalam air adalah 100% amonium, pada pH 7 perbandingan antara keduanya adalah 1% amoniak dan 99% amonium, pada pH 8 terdapat 4% amoniak dan 96% amonium, pada pH 9 akan terjadi lonjakan dimana amoniak sebesar 25% dan amonium 75%. Jadi semakin tinggi nilai pH akan menyebabkan keseimbangan antara amonium dengan amoniak semakin bergeser kearah amoniak, artinya kenaikan pH akan meningkatkan konsentrasi amoniak yang diketahui bersifat sangat toksik bagi organisma air (Barus, 2004)
2.2.1 Analisis Amonia
dengan logam berat Hg dengan pengamatan warna secara visual baru tampak jelas bila perbedaan kadar amonianya 2 ppm (Kordi K, 2007).
2.3 Spektrofotometri
2.3.1 Teori Spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi. Jadi spektrofotometri digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang (Khopkar, 1990).
Spektrofotometri UV-Vis adalah pengukuran panjang gelombang dan intensitas sinar ultraviolet dan cahaya tampak yang diabsorbsi oleh sampel. Sinar ultraviolet dan cahaya tampak memiliki energi yang cukup untuk mempromosikan elektron pada kulit terluar ke tingkat energi yang lebih tinggi. Spektrofotometri UV-VIS biasanya digunakan untuk molekul dan ion anorganik atau kompleks didalam larutan (Dachriyanus, 2004).
Spektrofotometri UV-Vis dapat melakukan penentuan terhadap sampel yang berupa larutan, gas atau uap. Untuk sampel yang berupa larutan perlu diperhatikan beberapa persyaratan pelarut yang dipakai, antara lain:
- Pelarut yang dipakai tidak mengandung sistem ikatan rangkap terkonjugasi pada struktur molekulnya dan tidak berwarna
- Tidak terjadi interaksi antara molekul senyawa yang dianalisis - Kemurniannya harus tinggi atau derajat untuk analisis
Pada umumnya pelarut yang sering dipakai dalam analisis Spektrofotometri UV-Vis adalah air, etanol, sikloheksan dan isopropanol (mulja, 1995)
Alat- alat instrumentasi spektrofotometer UV-Visible terdiri dari : 1. Sistem Optik
Pada umumnya konfigurasi dasar setiap spektrofotometer UV-Vis berupa susunan peralatan optik yang terkonstruksi sebagai berikut :
Keterangan :
SR = Sumber radiasi M = Monokromator
SK = Sampel kompartemen D = Detektor
Pertama kali spektrofotometer UV-Vis yang diperkenalkan untuk analisis adalah spektrofotometer UV-Vis dengan sistem optik radiasi berkas tunggal (single beam). Kemudian dengan kemajuan elektronika mulai dipopulerkan spektrofotometer UV-Vis radiasi berkas ganda (double beam), dengan asumsi mengambil suatu keuntungan tidak terpengaruh penurunan intensitas radiasi berkas ganda adalah : tidak mungkin kedua kuvet yang dipakai adalah betul-betul identik, dan intensitas yang menuju kedua kuvet juga tidak mungkin betul-betul sama. Oleh karena itu pada era terakhir ini sistem optik spektrofotometer UV-Vis cenderung pengukurannya lebih baik dari sistem optik radiasi berkas ganda. 2. Sumber radiasi
Beberapa macam sumber radiasi yang dipakai pada spektrofotometer UV-Vis adalah lampu deuterium, lampu tungsten dan lampu merkuri. Sumber radiasi Deuterium dapat dipakai pada daerah panjang gelombang 190 nm sampai 380 nm (daerah ultraviolet dekat), karena pada rentangan panjang gelombang tersebut sumber radiasi deuterium memberikan pada spektrofotometri UV-Vis.
3. Monokromator
Monokromator berfungsi untuk mendapatkan radiasi monokromatis dari sumber radiasi polikromatis. Monokromator pada spektrofotometer UV-Vis biasanya terdiri dari susunan: celah (slot) masul-filter-prisma-kisi(grating)-celah keluar.
4. Sampel Kompartemen
teflon atau plastik. Ditinjau dari bahan yang dipakai membuat kuvet, ada dua macam yaitu : kuvet dari leburan silika (kuarsa) dan kuvet dari gelas. Kuvet dari leburan silika dapat dipakai untuk analisis kualitatif dan kuantitatif pada daerah pengukuran (380-1100 nm) karena bahan dari gelas mengabsorbsi radiasi UV.
Dianjurkan setiap kali memakai kuvet selalu dibersihkan dengan alkohol absolut atau direndam didalamnya. Memberikan permukaan kuvet yang basah harus dipakai kertas lensa yang bagus jangan sekali-kali memegang permukaan kuvet yang transparan.
5. Detektor
Detektor merupakan salah satu bagian dari spektrofotometer UV-Vis yang penting oleh sebab itu kualitas detektor akan menentukan kualitas spektrofotometer UV-Vis. Fungsi detektor akan menentukan kualitas spektrofotometer UV-Vis. Fungsi detektor didalam spektrofotometer adalah mengubah sinyal radiasi yang diterima menjadi sinyal elektronik
6. Amplifier atau Penguat
Amplifier akan berguna untuk menguatkan informasi yang dibaca oleh detektor untuk selanjutnya diteruskan ke visual display.
7. Visual Display atau Meter
